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1. 技术与设计1

随着科学技术突飞猛进地发展,技术成为引起和应对社会变化的 重要因素,而设计又是当代技术发展的关键。本模块旨在为学生深化 对技术的基本认识、经历一般的技术设计过程、形成基本的学科核心 素养打好基础。

本模块由“技术及其性质”“技术设计过程”“工艺及方案实 现”“技术交流与评价”四个单元组成。内容结构如图:

技术与设计 1

技术交流与评价 工艺及方案实现

技术设计过程 技术及其性质

【内容要求】

(1)感知生活中技术现象的普遍性和重要性,通过活动体验和案 例分析理解技术的性质,形成积极的技术价值观。

(2)结合我国优秀的传统技术文化和个人的成长经历,认识技术

与人、自然、社会的关系,理解技术的历史发展给人类和社会带来的 变化,形成对待技术的积极态度和使用技术的责任意识。

(3)熟悉技术设计的一般过程,经历发现与明确问题、制订设计 方案、制作模型或原型、优化设计方案、编写技术作品说明书等技术 设计环节的实践。

(4)根据设计的一般原则,运用一定的设计分析方法,制订符合 设计要求的完整设计方案。并通过技术试验等方法,对多个方案进行 比较、权衡和优化,形成最佳方案。

(5)比较常见材料的特性、应用环境和基本加工工艺,掌握一些 常用材料的连接方法,并能根据设计方案和产品用途选择和规划材料。

(6)掌握简易木工、金工、电子电工常用工具的一些使用方法,

了解一至两种数字化加工设备(如激光雕刻机、激光切割机、三维打 印机)的使用方法。根据设计方案恰当选择加工工艺,制作一个简单 产品的模型或原型。

(7)说明技术语言的种类及其应用,识读简单的机械加工图、电 子线路图、效果图、装配图等常见的技术图样。运用手工绘图工具和 简易绘图软件绘制草图、简单的三视图,用恰当的技术语言与他人交 流设计思想和成果。

(8)阐述技术试验的意义、特点,结合技术作品的设计与评价进 行简单的技术试验,写出技术试验报告,并体验技术探究、技术革新 活动的乐趣。

(9)从技术的功用性、可靠性、创新性和文化性以及专利保护等 角度对作品(产品)设计过程和最终产品进行整体评价,写出评价报 告,并形成初步的知识产权保护意识。

【教学提示】

教学策略提示

可采用“钻木取火”等技术体验、技术实践方式使学生感悟和理

解相关技术的性质,形成合理开发利用自然的意识,树立社会主义 生态文明观;可通过播放技术发展专题片、参观当地科技场馆、研 讨“工业 4.0”技术成因或了解体现中华优秀传统文化的科技产品演 变过程等方式,使学生形成技术发展的历史感;可请学生自主选择技 术案例进行利弊分析并加以归纳,以理解技术性质,形成技术意识;

可采用分组实践的形式,用木工、金工工具或三维打印机等制作“孔 明锁”“多功能开瓶器”等,以培养学生的工艺意识、增强学生对加 工工艺学习过程的体验;可组织学生按照“可调节课桌”“环保花盆”

等设计方案自主选择材料和工具,在材料的选择与比较中深化对材料 特性的理解,形成材料的环保意识,在模型或原型制作中体验方案物 化过程的复杂性和创造性;可采用识读或绘制“桥梁结构图”“玩具 车装配图”等活动体会技术产品的图样表达方式;可组织学生在“交 通安全标识”“食品包装标识”“产品说明书”中寻找生活、生产中的 技术语言;可组织学生在网上建立个人主页,展示自己设计的作品,

说明设计思想,并广泛征求别人的意见;可采用在超市进行同类产品 的技术参数分析或参加技术产品发布会等形式,让学生体会产品的多 样化设计理念,提高他们对技术及产品的鉴别、比较、权衡、选择和 评价能力。

项目任务提示

本模块教学实施的全过程可以采取大项目加辅助案例的形式。大 项目应选择基础性好、综合性强且贴近学生生活的技术设计项目,如

“可调节亮度的学生用小台灯的设计”“可调节高度的学生课桌的设 计”“橡皮筋动力导盲小车的设计”和“多功能笔筒的设计”等,技 术试验、技术探究的小项目可以配合大项目作品的某个组成部分或 某个重要技术性能展开,项目实践的过程可采用“总—分—总”或

“分—总”等方式进行。

教学装备提示

(1)专用教室应保证有足够的设计、加工、交流和集中展示的空

间,以及保存设计过程性成果的存储空间。教室内可通过张贴技术发 展的历史图片、配置技术图样和陈列典型技术产品、样品或数字化展 示等方式,营造技术学习氛围。

(2)专用教室应分区或分类管理。应配置网络环境和一定数量的 计算机、相应的设计软件及资源库;配置符合安全规范和高中学生特 点的实现相应工艺所需的绘图工具、手工工具、电动工具、机械加工 设备、常用原材料及耗材;配置长度、质量、温度等测量仪器;配置 测试材料和作品的抗压、抗拉、稳定性、承重等性能的测试设备;配 置足够数量的防护用品(如护目镜、工作服)和常用医护药品等。

(3)专用教室应配备体现现代技术新发展的教学装备,如激光雕 刻机、激光切割机、三维打印机、小型数控加工中心、风洞等。应避 免直接将工业和工厂用设备充当教学装备,避免大量配置结构化塑料 插接件充当高中学生实践材料。

(4)专用教室和设施设备必须符合高中通用技术课程的特点,必 须符合国家及行业相关技术标准与安全要求。

【学业要求】

通过本模块的学习,学生能加深对技术性质与发展历史的理解,

形成亲近技术的情感;掌握常用工具及其使用方法、常见材料及其加 工方法、方案构思及其方法、图样识读与绘制、模型制作及其工艺等 方面的一些基本知识与基本技能,具有运用技术设计方法解决技术问 题的基本能力和基本经验,并形成有效迁移。初步形成关于技术的人 技关系、技道合一、形态转换、权衡决策、方案优化、技术试验、设 计创新等技术思想与方法。通过技术设计的交流和评价,培养合作精 神,提高审美情趣,增强使用技术的自信心和责任心,培养良好的批 判性思维和创造性思维等思维品质。

2.技术与设计2

结构、流程、系统、控制等是技术学科的基本概念,它们蕴含着 基本的技术原理和丰富的技术思想与方法。本模块旨在帮助学生领悟 技术原理的丰富内涵和广泛应用,提高运用技术原理分析和解决实际 技术问题的能力。

本 模 块 由“ 结 构 及 其 设 计 ”“ 流 程 及 其 设 计 ”“ 系 统 及 其 设 计”“控制及其设计”四个单元组成。内容结构如图:

技术与设计 2

控制及其设计 系统及其设计

流程及其设计 结构及其设计

【内容要求】

(1)从力学的角度理解结构对技术产品及其功能实现的独特价 值,了解结构的一般分类和简单的受力分析,并从技术和文化的角度 赏析经典结构案例。

(2)通过技术试验或技术探究分析影响结构的强度和稳定性的因 素,并写出试验报告。

(3)结合生活中的实际需求进行简单的结构设计,并绘制设计图 样,做出模型或原型。

(4)理解流程及其环节、时序的含义,识读和绘制简单的流程 图,分析流程设计和流程优化过程中的基本要素,体会流程设计的基 本思想和方法。

(5)结合技术需求进行流程设计和对已有流程进行优化,并用流 程图表达出来。

(6)从技术应用的角度理解系统的含义、基本构成及主要特性,

结合实例学会系统分析的基本方法。

(7)通过技术探究,分析影响系统优化的因素,并通过对简单系

统的设计实践,初步学会简单系统设计的基本方法,增强系统与工程 思维的能力。

(8)理解控制、控制系统的含义及在生产和生活中的应用,通过 案例分析了解手动控制、自动控制、智能控制的特点。

(9)熟悉简单的开环控制系统和闭环控制系统的基本组成与工作 过程,理解其中的控制器、执行器等的作用,了解干扰现象和反馈原 理,并用方框图表达控制系统的工作过程。

(10)根据控制系统的控制要求,确定被控量、控制量,进行简单 的控制系统的方案设计,并搭建一个简易的控制系统装置,进行调试运 行和综合评价。

【教学提示】

教学策略提示

可引导学生从生活实际出发观察实体、壳体和框架结构的物体,

认识不同结构及其应用;可通过技术试验,分析影响结构的强度和稳 定性因素;可组织学生参观本地具有民族文化特色的建筑,感受经典 结构的魅力;可让学生制作并组装一个简单的作品,经历加工流程和 装配流程,通过实践体会工艺流程;可因地制宜地组织学生参观周边 企业,实地感受工业生产过程中的流程,理解流程的作用;可在工厂 技术人员的指导下,阅读工厂中控室的工艺流程图,感受流程图在工 业生产中的作用;可以自行车、计算机等常见生活用品为教具,剖析 系统的组成与结构,引导学生理解系统及其特性;可以工程中的城市 公交系统、室内电气线路系统、大面积农作物种植等为例,引导学生 经历系统设计和系统优化的过程;可通过教师自制的光感窗帘装置、

认识不同结构及其应用;可通过技术试验,分析影响结构的强度和稳 定性因素;可组织学生参观本地具有民族文化特色的建筑,感受经典 结构的魅力;可让学生制作并组装一个简单的作品,经历加工流程和 装配流程,通过实践体会工艺流程;可因地制宜地组织学生参观周边 企业,实地感受工业生产过程中的流程,理解流程的作用;可在工厂 技术人员的指导下,阅读工厂中控室的工艺流程图,感受流程图在工 业生产中的作用;可以自行车、计算机等常见生活用品为教具,剖析 系统的组成与结构,引导学生理解系统及其特性;可以工程中的城市 公交系统、室内电气线路系统、大面积农作物种植等为例,引导学生 经历系统设计和系统优化的过程;可通过教师自制的光感窗帘装置、